請介紹這個人物的簡介,專長與重要理論發明或系統設計
G. Samuel Hurst
赫斯特在1947年獲得了Berea大學的物理學學士學位。,1948年獲得田納西州大學的物理學碩士和博士學位
赫斯特是美國橡樹嶺國家實驗室的研究員,在那裡他所涉獵的研究包括原子物理,激光物理電子學等等。他擁有超過 20項專利,領域包含了輻射,探測器,觸控螢幕等。
待在英國四年的研究期間內,他發明了現在被廣泛使用的觸控式螢幕。
請介紹這個人物之重要發明與對現代資訊科技的貢獻與影響
觸控螢幕(英文:Touch panel ,Touchscreens)又稱為觸控面板,是個可接收觸頭(無論是手指或膠筆尖等)等輸入訊號的感應式液晶顯示裝置,當接觸了螢幕上的圖形按鈕時,螢幕上的觸覺反饋系統可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置,可用以取代機械式的按鈕面板,並藉由液晶顯示畫面製造出生動的影音效果。
而簡單說是指種可觸控式的螢幕,通常是在半反射式液晶面板上覆蓋一層壓力板,其對壓力有高敏感度,當物體施壓於其上時會有電流訊號產生以定出壓力源位置,並可動態追蹤。
觸控螢幕的用途非常廣泛,從常見的PDA、提款機、到工業用的觸控電腦,因為觸控螢幕為親切且生動的人機介面。
目前的觸控式螢幕又有分很多種形式,又以電阻式螢幕是歷史最久、用途最廣,也是價格最低的一種,而且任何觸頭(無論手指或筆尖)都可以使用。電容式螢幕必須使用手指,或是接有地線的觸頭,以便傳導電流。波動式螢幕則是最新且最昂貴的類型。表面聲波螢幕必須用手指或軟式觸頭(例如鉛筆上的橡皮擦)輕觸,以吸收表面能量;紅外線觸控螢幕則可使用任何觸頭。在實際應用上,可以同時選用好幾種技術,不過基於各技術的優缺點,通常導致以下的組合:工業控制系統和掌上型電腦Palm Pilot使用電阻式,自動販賣機使用電容式,自動櫃員機及室內資訊站使用波動式。但是大多數人並不清楚,自己所使用的螢幕是什麼類型。
電阻式觸控面板

工作原理:電阻式觸控面板由ITO Film和ITO Glass所組成,中間由DOT所隔開,在ITO Film和ITO Glass之間通入5V的電壓,藉由手指或觸控筆去觸碰ITO Film形成凹陷然後下層的ITO Glass接觸而產生電壓的變化,再經由A/D控制器轉為數位訊號讓電腦做運算處理取得(X,Y)軸位置,進而達到定位的目地。
電阻式依照性能和普遍性來說主要又可區分為四線式和五線式,四線電阻式線路XY軸分別分布在ITO Film和ITO Glass,當ITO Film被嚴重刮傷時將會形成斷路,而造成觸控面板無法動作。五線式算是四線式觸控面板的改良型,整個電場均勻的建立在ITO Glass,上層ITO Film純粹為一導體,所以當ITO Film遭到刮傷時只有該處無法使用其他部分依然可以動作,但是假使傷及下層ITO Glass依然會造成Touch Panel的故障。
電容式觸控面板

工作原理: 電容式觸控面板基本上是為了改良電阻式不耐刮的特性而來的,在結構上最外層為一薄薄的二氧化矽硬化處理層,硬度達到7H,第二層為ITO,在玻璃表面建立一均勻電場,利用感應人體微弱電流的方式來達到觸控的目的,最下層的ITO作用為遮蔽功能,以維持Touch Panel能在良好無干擾的環境下工作。
音波式觸控面板

工作原理: 基本上音波式觸控面板是為了改善電容式觸控面板的缺點而發展出來的,電容式觸控面板有易受雜訊和靜電干擾的特性,且雖然表面硬化處理達到7H,可是Sio2為了不隔絕掉ITO的表面電流,所以會鍍的非常薄,當施加在電容式的外力過大時,依然會有傷到ITO的可能而造成故障,所以發展出來了音波式觸控面板。
音波式觸控面板表面上完全由玻璃組成,三個角落由超音波發射和接收器在中間區域形成一個均勻的聲波力場,利用聲波碰到軟性介質會被吸收掉能量的特型來做觸控定位的目地。
光學(紅外線)式觸控面板
工作原理: 光學式觸控面板近幾年藉著LED品質的提升和製程的精進而有捲土重來的現象,光學式觸控面板的工作方式是由四周圍的紅外線發射器和接收器所組成的,X軸和Y軸所產生的紅外線形成矩陣式排列,當不透明物體遮斷其中的光線之後自然就定位出X軸和Y軸了。
感想:對於我們現代人來說,觸控螢幕已經越來越普遍,相較於滑鼠,觸控螢幕的用法更貼近自然反應,滑鼠的好用在於我們已經透過學習而精通,但是觸控螢幕更能精確也自然的引導我們的操控。觸控螢幕帶來的方便不止使用在一般個人電腦上,也被廣泛的應用在手機,PDA,平板電腦,電視遊樂器等等,未來的世界可能因為這個重大的發明而人類不再需要瑣碎的動作來操控3C產品或是機具,這對人類來說不僅是在科技上更進一步,更可以說是對人類的存活也有所貢獻。更何況,能夠親手接觸到我們要做的事,才是人類最直接的想法,而不是透過滑鼠遙控器等等。
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